书籍详情
不同电磁力分布特性的电磁成形新原理与方法
作者：邱立等 著
出版社：科学出版社
出版时间：2020-07-01
ISBN：9787030656742
定价：¥78.00
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内容简介
电磁成形是一种利用脉冲电磁力实现金属材料加工的高速成形技术。因其在轻质合金加工领域具有巨大潜力，美国能源部，欧盟框架计划、中国#重点基础研究发展计划等相继资助电磁成形技术。《不同电磁力分布特性的电磁成形新原理与方法》从电磁成形过程中电磁力的形成与分布特点出发，建立电磁成形过程动态电磁结构耦合模型，明确电磁成形过程中的电能与动能的相互转换关系；同时根据加工对象不同，阐述三线圈轴向压缩式管件电磁胀形、双线圈和单线圈轴向压缩式管件电磁胀形、基于凹型线圈的管件电磁胀形、双向加载式管件电磁翻边等新技术。
作者简介
暂缺《不同电磁力分布特性的电磁成形新原理与方法》作者简介
目录
目录
第1章 绪论 /1
1.1 电磁成形的潜在优势 /2
1.2 电磁成形的发展现状 /3
1.2.1 电磁成形设备 /4
1.2.2 驱动线圈 /4
1.2.3 加工工艺 /5
1.2.4 仿真模拟 /6
1.3 基于不同电磁力特性的电磁成形新方法 /7
1.3.1 改善电磁力分布的电磁成形技术 /7
1.3.2 改变电磁力施加方式的电磁成形技术 /10
1.3.3 与传统机械加工相结合的电磁成形技术 /15
1.3.4 高寿命电磁成形技术探索 /18
第2章 电磁力的形成及分布特点 /21
2.1 驱动线圈与工件之间的电磁耦合作用 /22
2.1.1 螺线管线圈磁场 /23
2.1.2 螺线管线圈电磁力 /25
2.2 电磁成形过程中的能量转换关系 /28
2.2.1 动生电动势在电路中的表征 /29
2.2.2 匀压力线圈磁感应强度计算 /30
2.2.3 能量转换的理论分析与数值结果 /31
2.2.4 电能与动能的转换关系 /33
2.3 等效放电频率与工件电磁力之间的关系 /34
2.4 趋肤效应对工件电磁力的影响 /38
第3章 三线圈轴向压缩式管件电磁胀形 /43
3.1 基本原理与成形效果 /44
3.2 电磁力分布的影响因素 /48
3.2.1 电磁力归一化处理 /48
3.2.2 壁厚减薄量归一化处理 /48
3.2.3 放电脉宽对电磁力分布规律的影响 /49
3.2.4 顶-底线圈高度对电磁力分布规律的影响 /50
3.2.5 顶-底线圈外径对电磁力分布规律的影响 /53
3.2.6 顶-底线圈内径对电磁力分布规律的影响 /56
3.3 工件壁厚的影响因素 /57
3.3.1 顶-底线圈高度对壁厚减薄量的影响 /57
3.3.2 顶-底线圈外径对壁厚减薄量的影响 /60
3.4 传统线圈成形与新型线圈成形对比试验 /63
第4章 双线圈和单线圈轴向压缩式管件电磁胀形 /69
4.1 双线圈轴向压缩式管件电磁胀形基本原理 /70
4.2 双线圈轴向压缩式管件电磁胀形电磁力分布规律 /71
4.2.1 电磁力的归一化处理 /72
4.2.2 初始电压与电磁力的关系 /72
4.2.3 三种驱动线圈结构磁通密度和电磁力对比 /74
4.3 线圈几何参数对管件电磁力和壁厚减薄量的影响 /77
4.3.1 不同线圈几何参数下的管件电磁力分布 /77
4.3.2 不同线圈几何参数下的管件壁厚薄量 ／79
4.4 管件电磁力与壁厚减薄量的关系 /82
4.5 管件厚度改变对胀形性能的影响 /84
4.5.1 不同线圈几何参数下的管件电磁力分布 /84
4.5.2 不同线圈几何参数下壁厚减薄量与内壁胀形量的关系 /87
4.5.3 电磁力与壁厚减薄量的关系 /88
4.5.4 壁厚增大原因分析 /88
4.6 其他条件对胀形性能的影响 /90
4.6.1 放电脉宽对胀形的影响 /90
4.6.2 管件高厚比对胀形均匀性的影响 /91
4.6.3 续流电阻对胀形过程的影响 /93
4.7 单线圈轴向压缩式管件电磁胀形 /95
4.8 三种轴向压缩式管件电磁胀形特点分析 /99
4.8.1 工装难易程度 /99
4.8.2 成形耦合效率 /100
4.8.3 径向变形均匀度 /100
4.9 双线圈轴向压缩式管件电磁胀形试验 /102
4.9.1 双线圈轴向压缩式管件电磁胀形系统及试验过程 /102
4.9.2 试验数据 /105
第5章 基于凹型线圈的管件电磁胀形 /107
5.1 管件电磁成形 /108
5.1.1 基本原理和基本模型 /108
5.1.2 管件成形非均匀的解决方案 /113
5.1.3 均匀性判据 /115
5.1.4 小结 /117
5.2 基于凹型线圈的管件电磁胀形电磁力分布和均匀性 /117
5.2.1 电磁力分布与管件胀形均匀性的关系 /117
5.2.2 线圈结构参数对管件胀形均匀性的影响特征 /122
5.2.3 传统线圈成形与凹型线圈成形对比分析 /129
5.2.4 多层凹型线圈成形均匀性分析 /131
5.2.5 小结 /134
5.3 基于凹型线圈的管件电磁胀形试验 /134
5.3.1 基于凹型线圈的管件电磁胀形系统设计 /134
5.3.2 基于凹型线圈的管件电磁胀形试验结果 /137
5.3.3 小结 /139
第6章 双向加载式管件电磁翻边 /141
6.1 本书的创新方法 /142
6.1.1 单线圈管件电磁翻形 /143
6.1.2 双线圈串联管件电磁翻形 /143
6.1.3 双线圈双电源管件电磁翻形 /144
6.1.4 小结 /144
6.2 基于单线圈下管件电磁翻边分析 /145
6.2.1 建立有限元模型 /145
6.2.2 磁场和电磁力分析 /149
6.2.3 归一化分析 /154
6.2.4 单线圈管件翻边试验 /156
6.2.5 小结 /160
6.3 基于双线圈管件电磁翻边仿真 /161
6.3.1 双线圈串联下管件电磁翻边分析 /162
6.3.2 双线圈双电源下管件电磁翻边分析 /163
6.3.3 小结 /164
参考文献 /165
第1章 绪论 /1
1.1 电磁成形的潜在优势 /2
1.2 电磁成形的发展现状 /3
1.2.1 电磁成形设备 /4
1.2.2 驱动线圈 /4
1.2.3 加工工艺 /5
1.2.4 仿真模拟 /6
1.3 基于不同电磁力特性的电磁成形新方法 /7
1.3.1 改善电磁力分布的电磁成形技术 /7
1.3.2 改变电磁力施加方式的电磁成形技术 /10
1.3.3 与传统机械加工相结合的电磁成形技术 /15
1.3.4 高寿命电磁成形技术探索 /18
第2章 电磁力的形成及分布特点 /21
2.1 驱动线圈与工件之间的电磁耦合作用 /22
2.1.1 螺线管线圈磁场 /23
2.1.2 螺线管线圈电磁力 /25
2.2 电磁成形过程中的能量转换关系 /28
2.2.1 动生电动势在电路中的表征 /29
2.2.2 匀压力线圈磁感应强度计算 /30
2.2.3 能量转换的理论分析与数值结果 /31
2.2.4 电能与动能的转换关系 /33
2.3 等效放电频率与工件电磁力之间的关系 /34
2.4 趋肤效应对工件电磁力的影响 /38
第3章 三线圈轴向压缩式管件电磁胀形 /43
3.1 基本原理与成形效果 /44
3.2 电磁力分布的影响因素 /48
3.2.1 电磁力归一化处理 /48
3.2.2 壁厚减薄量归一化处理 /48
3.2.3 放电脉宽对电磁力分布规律的影响 /49
3.2.4 顶-底线圈高度对电磁力分布规律的影响 /50
3.2.5 顶-底线圈外径对电磁力分布规律的影响 /53
3.2.6 顶-底线圈内径对电磁力分布规律的影响 /56
3.3 工件壁厚的影响因素 /57
3.3.1 顶-底线圈高度对壁厚减薄量的影响 /57
3.3.2 顶-底线圈外径对壁厚减薄量的影响 /60
3.4 传统线圈成形与新型线圈成形对比试验 /63
第4章 双线圈和单线圈轴向压缩式管件电磁胀形 /69
4.1 双线圈轴向压缩式管件电磁胀形基本原理 /70
4.2 双线圈轴向压缩式管件电磁胀形电磁力分布规律 /71
4.2.1 电磁力的归一化处理 /72
4.2.2 初始电压与电磁力的关系 /72
4.2.3 三种驱动线圈结构磁通密度和电磁力对比 /74
4.3 线圈几何参数对管件电磁力和壁厚减薄量的影响 /77
4.3.1 不同线圈几何参数下的管件电磁力分布 /77
4.3.2 不同线圈几何参数下的管件壁厚薄量 ／79
4.4 管件电磁力与壁厚减薄量的关系 /82
4.5 管件厚度改变对胀形性能的影响 /84
4.5.1 不同线圈几何参数下的管件电磁力分布 /84
4.5.2 不同线圈几何参数下壁厚减薄量与内壁胀形量的关系 /87
4.5.3 电磁力与壁厚减薄量的关系 /88
4.5.4 壁厚增大原因分析 /88
4.6 其他条件对胀形性能的影响 /90
4.6.1 放电脉宽对胀形的影响 /90
4.6.2 管件高厚比对胀形均匀性的影响 /91
4.6.3 续流电阻对胀形过程的影响 /93
4.7 单线圈轴向压缩式管件电磁胀形 /95
4.8 三种轴向压缩式管件电磁胀形特点分析 /99
4.8.1 工装难易程度 /99
4.8.2 成形耦合效率 /100
4.8.3 径向变形均匀度 /100
4.9 双线圈轴向压缩式管件电磁胀形试验 /102
4.9.1 双线圈轴向压缩式管件电磁胀形系统及试验过程 /102
4.9.2 试验数据 /105
第5章 基于凹型线圈的管件电磁胀形 /107
5.1 管件电磁成形 /108
5.1.1 基本原理和基本模型 /108
5.1.2 管件成形非均匀的解决方案 /113
5.1.3 均匀性判据 /115
5.1.4 小结 /117
5.2 基于凹型线圈的管件电磁胀形电磁力分布和均匀性 /117
5.2.1 电磁力分布与管件胀形均匀性的关系 /117
5.2.2 线圈结构参数对管件胀形均匀性的影响特征 /122
5.2.3 传统线圈成形与凹型线圈成形对比分析 /129
5.2.4 多层凹型线圈成形均匀性分析 /131
5.2.5 小结 /134
5.3 基于凹型线圈的管件电磁胀形试验 /134
5.3.1 基于凹型线圈的管件电磁胀形系统设计 /134
5.3.2 基于凹型线圈的管件电磁胀形试验结果 /137
5.3.3 小结 /139
第6章 双向加载式管件电磁翻边 /141
6.1 本书的创新方法 /142
6.1.1 单线圈管件电磁翻形 /143
6.1.2 双线圈串联管件电磁翻形 /143
6.1.3 双线圈双电源管件电磁翻形 /144
6.1.4 小结 /144
6.2 基于单线圈下管件电磁翻边分析 /145
6.2.1 建立有限元模型 /145
6.2.2 磁场和电磁力分析 /149
6.2.3 归一化分析 /154
6.2.4 单线圈管件翻边试验 /156
6.2.5 小结 /160
6.3 基于双线圈管件电磁翻边仿真 /161
6.3.1 双线圈串联下管件电磁翻边分析 /162
6.3.2 双线圈双电源下管件电磁翻边分析 /163
6.3.3 小结 /164
参考文献 /165
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